Zariadenie a technické vlastnosti elektrického stroja

Na vypnutie, vedenie a odpojenie prúdov v obvode sa používa špeciálne zariadenie - automatická poistka. Zariadenie pracuje v podmienkach daného času alebo neobvyklých javov elektrického obvodu - skratov, prepätí.

Vlastnosti a funkcie

Spínač je spínacie zariadenie, ktoré chráni káblové vedenie pred kritickými prúdmi. Plní nasledujúce funkcie:

• zabránenie poškodeniu žíl vodiča pri zatvorenej fáze alebo zemi;
• prepínanie častí obvodu - zapína a vypína jednotlivé zóny;
• ochrana proti preťaženiu, keď je výkonné zariadenie pripojené k spoločnej sieti;
• vypnutie sieťového napájania v prípade skratových prúdov s medznými hodnotami.

Spínacie zariadenia sa ovládajú ručne pomocou elektromagnetického pohonu alebo elektromotora.

Strojové zariadenie

Elektrická automatická poistka je k dispozícii v jedno, dvoj, troj a štvorpólovom vyhotovení. Produkt obsahuje nasledujúce jednotky:

• kontaktný systém - trojstupňový, dvojstupňový, jednostupňový;
• oblúkový hasiaci systém - pozostáva z komôr s úzkymi otvormi, s oblúkovými mriežkami alebo kombinovaných komôr;
• uvoľňovacia jednotka;
• pomocné kontakty.

Automatické poistky majú tiež vypínacie jednotky - relé s priamym pôsobením.

Typy uvoľnenia

Stroj je vybavený dvoma typmi uvoľnení:

• Elektromagnetický, ktorý chráni elektrický obvod pred skratom. Vyzerá to ako cievka s centrálnym jadrom na pružine. Pri prechode prúdov sa vytvára elektromagnetické pole, ktoré priťahuje jadro k cievke.
• Tepelná ochrana zabraňujúca účinkom preťažovacích prúdov na elektrický obvod. Je vyrobená ako bimetalová doska z dvoch materiálov s rôznymi koeficientmi rozťažnosti v čase zahriatia.

Pri vrhaní elektrického zariadenia na vedenie so záťažou vyššou, ako je prípustné pre túto sieť, dôjde k preťaženiu.

Princíp činnosti

Zariadenie stroja poskytuje špecifiká jeho činnosti. Zvážiť princíp fungovania zariadenia je na príklade jednopólového modelu:

1. Kábel z elektrického vedenia je pripojený k hornej svorke, vodiče spotrebiteľa k dolnej svorke.
2. Ak ju chcete zapnúť, musíte dať rukoväť do hornej polohy, vypnúť ju - do spodnej.
3. V okamihu zapnutia smeruje napínací mechanizmus pohyblivý kontakt na pevný. Záves sa pripája.
4. Elektromagnet na uvoľnenie elektromagnetu pracuje na princípe vytláčania jadra zo stredu cievky elektromagnetickým poľom.

   

5. Valcové kovové jadro stláča uvoľňovaciu páčku.
6. Vďaka pružnému mostíku je cievka v kontakte s pohyblivým prvkom. Jeho poloha sa nastavuje závitovou skrutkou.
7. Pevný kontakt vrhnutý na hornú svorku slúži ako doraz pre pohyblivú. Taktiež zatvára obvod, keď je natiahnutý uvoľňovací mechanizmus.
8. Kontakty sa automaticky vypnú pri zvýšenom prúdovom zaťažení. Prerušenie okruhu svedčí iskrenie. Iskry sú uhasené oblúkovým hasiacim prístrojom. Dym a zvyškové plyny sa odvádzajú špeciálnym potrubím.
9. Všetky stupne činnosti elektromagnetického jadra sú duplikované tepelným uvoľnením. Rozdiel spočíva v vytlačení páky so zakrivenou bimetalovou doskou.

Čím viac stúpa aktuálna hodnota, tým viac sa platňa ohýba.

Normálna operácia

V inom ako núdzovom režime funguje stroj inak. Ovládacia rukoväť je zdvihnutá nahor a prúd sa dodáva do zariadenia cez napájací kábel. Vodič je hodený do hornej svorky. Potom je prúd nasmerovaný na pevné kontakty, odtiaľ - na pohyblivé. Cievka solenoidu je napájaná prúdmi cez pružný kábel. Po ňom prejdú k bimetalovému prvku, odtiaľ do skrutkovej svorky dole a potom do elektrického obvodu, ku ktorému je pripojená záťaž.

Podmienky používania

Vypínač je k dispozícii v 5 klimatických kategóriách a je navrhnutý na prevádzku za nasledujúcich podmienok:

• inštalácia v nadmorskej výške do 1000 m nad morom;
• teplota vonkajšieho vzduchu od -40 do +40 stupňov, s výnimkou mrazu a rosy;
• relatívna vlhkosť vzduchu 90% (+20 stupňov) a 50% (+40 stupňov);
• priestory bez prachu, agresívnej koncentrácie pár a plynov, na ulici nie je výbušná atmosféra a prach;
• upevnenie na povrch, na ktorý nedokážu dosiahnuť kvapôčky vody, oleje a častice žiarenia.

Závislosť prevádzkových parametrov spínačov od podmienok prostredia je uvedená v GOST 17516.1-90.

Klasifikácia zariadení

Na základe klasifikácie PUE si môžu používatelia vybrať zariadenia jednej z kategórií.

MA

Vyrába sa bez tepelného uvoľňovania. Modely sú vhodné pre sieť, ku ktorej sú pripojené výkonné jednotky. Nadprúdové relé sa používa ako ochrana proti preťaženiu. Poistka chráni vedenie pred nadprúdom v prípade skratu.

Trieda A

Citlivé úpravy s aktiváciou tepelného uvoľnenia, keď sa prúd zvýši o 30%. Stroje sa líšia:

• cievka, ktorá deaktivuje sieť za 0,05 sekundy, keď sú prekročené bežné hodnoty;
• bimetalový prvok - vypne napájanie po 20 - 30 sekundách.

Pomocou prístrojov je organizované spojenie obvodov s polovodičmi.

Trieda B

Zariadenie je vhodné, ak máte súkromný dom alebo byt. Používa sa na pripojenie k zásuvke, osvetľovaciemu vedeniu. Charakterizované:

• vypnutie elektromagnetického uvoľnenia, keď sa namerané hodnoty zvýšia o 200% za 0,015 s;
• spustením bimetalovej dosky po 4 - 5 sekundách.

Počiatočná hodnota prúdu pre takéto zariadenie by mala byť minimálna.

Trieda C

Automatické selektívne zariadenie je možné dodať v domácej sieti. Elektromagnetická jednotka sa spustí, keď je menovitý prúd 5-krát vyšší. Tepelné uvoľnenie sa aktivuje po 1,5 sek. Na vstupe sa používajú zariadenia triedy C.

Trieda D

Používajú sa na organizáciu spoločného elektrického vedenia ako ochrana zálohy. Spúšťajú sa, keď hlavné zariadenie nemôže včas odpojiť napájanie. Menovitý elektrický prúd musí prekročiť normu 10-krát.

Triedy K a Z

Čas odozvy závisí od typu prúdu v sieti s indukčným typom záťaže. Striedavý prúd by mal byť 12-krát väčší ako norma, konštantný - 18-krát.Elektromagnetický solenoid sa aktivuje po 0,02 sekundách, tepelná jednotka - keď sa prúd zvýši o 5%.

Vlastnosti automatických poistiek

Diferenciálne zariadenie sa musí zvoliť na základe menovitého vypínacieho limitu, počtu pólov, indikátora časového prúdu a menovitého prevádzkového prúdu.

Menovitá vypínacia schopnosť

Toto zariadenie TTX označuje rozsah, v ktorom otvorí vedenie, aby tak odpojil napájanie a spotrebiteľov. Podľa menovitej vypínacej schopnosti existujú zariadenia:

• 4,5 kA - používa sa ako ochrana elektrického vedenia súkromného domu. Odpor kábla je 0,05 Ohm, prúdový limit je 500 A;
• 6 kA - inštalované v obytnom sektore alebo verejných budovách s odporom 0,04 Ohm a prúdovým limitom 5,5 kA;
• 10 kA - chráni priemyselné zariadenia, pretože v krátkej línii položenej od rozvodne sa vyskytuje prúd do 10 000 A.

Pre domáce použitie sú vhodné modely s výkonom 6 kA.

Počet pólov

Podľa tohto parametra môžete nastaviť počet drôtov na pripojenie. Existujú 4 modifikácie:

• Jednopólový. Na vypínač je možné položiť zásuvku a napájací kábel, ale bude to chrániť iba pred ohňom. Neutrál je umiestnený na nulovej zbernici obchádzajúcej stroj. Fáza je pri vypnutí prerušená.
• Bipolárne. Odpojte všetky vodiče naraz. Používajú sa, keď je pripojené jednofázové zariadenie (kotol, ohrievač vody). Stroj je k nemu pripojený pomocou 2 napájacích a 2 výstupných vodičov.
• Trojpólový. Používa sa, keď je v sieti trojfázové alebo štvorfázové napájanie. Sú spojené vo vzore trojuholníka alebo hviezdy.
• Štvorpólový. Potrebné zariadenie pre 6 vodičov (3 - fázové, 3 - ochranné). Pripojenie pre 8 káblov je povolené (4 - fázové s nulovým vodičom, 4 - výstupné, t.j. fázové a nulové).

Štvorpól sa používa na napájanie priemyselného zariadenia prúdom.

Ukazovateľ časového prúdu

Miera, v ktorej automatické zariadenie vypne sieť pred dosiahnutím kritického bodu. Spustí sa:

• na 10 alebo viac ms;
• za 6-10 ms;
• za 2,5-6 ms.

Čím vyššia je kategória, tým menej sa sieťový kábel zahrieva.

Hodnotenie pracovného prúdu

Charakteristika, ktorá určuje rýchlosť odozvy zariadenia, keď prúd stúpne nad nominálnu hodnotu. Na trhu existujú úpravy:

• 1 a 2A - poskytujú elektrinu pre malý počet zariadení s celkovým výkonom nepresahujúcim možnosti zariadenia;
• 3A - priemyselná verzia s trojuholníkovým trojfázovým pripojením;
• 6A, 10A a 16A - slúžia na napájanie jednotlivých miestností a apartmánov;
• 16A - majú 3 alebo 4 póly, sú inštalované na vstupe s trojfázovým napájaním;
• 20A, 25A, 32A - inštalované na ochranu bytov s veľkým počtom domácich spotrebičov;
• 40A, 50A, 63A - vysokovýkonné zariadenia pre priemyselné a stavebné linky.

Na vstup použite úpravu 25A pre byt.

Automatický stroj na 6, 16, 40 alebo 20 ampérov sa vyrába v uzavretom alebo otvorenom puzdre, inštalovanom na stene, v špeciálnom výklenku alebo kombinovaným spôsobom. Ak je nainštalovaný v rozvádzači, je pripevnený na DIN lište. Výrobcovia vyrábajú modely s mechanickými spojovacími prvkami alebo bez nich.

Vlastnosti elektronických poistiek a obmedzovačov prúdu

Poistka staršieho typu sa pri pôsobení prúdu zahrieva. Niektorí používatelia vložili do štítu prepojku pre stroj. Masívny výrobok narúša normálnu činnosť zariadenia a spôsobuje požiar.

Na zaistenie viacnásobnej ochrany sa používa elektronická poistka s nasledujúcimi funkciami:

• samoliečenie okruhu po vylúčení zdroja poruchy;
• obnova siete po ľudskom zásahu.

Zariadenia môžu na poruchy upozorňovať pomocou zvukových a svetelných signálov.

Druhou možnosťou ochrany je obmedzovač prúdu. K tomu sa používa jednomodulárny generátor konštantného prúdu. Veľkosť obmedzenia je nastavená výrobcami. Nezvýši sa, ani keď je skratovaná časť alebo celá linka.

Pri zvýšení záťaže sa zapnú stabilizátory s tyristormi a snímačmi prúdu. Tyristor drážkuje obvod tak, aby sa výstupné napätie stalo nulovým.

Koľko ističov je možné použiť

V jednom elektrickom paneli nie je možné nainštalovať prepínač rozdielového prúdu skupinovej siete s hodnotou viac ako 30 mA.PUE nezakazuje pripojenie viacerých strojov za predpokladu, že nedôjde k úniku prúdu. Pred začatím práce by sa mal vypočítať únik skupiny.

1. Merajte skutočný indikátor pomocou variabilného odporu.
2. Teoretická hodnota sa vypočíta na základe článku 7 PUE - pre záťaž 1 A je 0,4 mA a 10 μA na 1 m kábla.

Aby ste našli správne množstvo RCD, budete potrebovať:

1. Pri pripájaní napríklad 3 prúdových chráničov s prúdom 16 A pripočítajte jednotlivé hodnoty.
2. Výslednú hodnotu vynásobte 0,4 mA.
3. Vypočítajte dĺžku drôtu podľa bytového diagramu a vynásobte 10 μA.
4. Sčítajte hodnoty a zistite únik.

V článku 7.1.83 PUE sa uvádza, že maximálny únik by nemal prekročiť maximálny limit rozdielového prúdu RCD, ktorý je 10 mA.

Koľko vodičov je dovolené pripojiť k jednému stroju

Na jedno zariadenie je dovolené pripojiť najviac 2 - 3 vodiče s rovnakým prierezom. Ak je na palubnej doske jeden RCD a dva automatické stroje, usporiadajú sa 2 riadky. Ak je rozdiel v prierezoch káblov, urobí sa skrútenie a upnutie.

Ak nie je možnosť spojiť jadrá s rozvádzačom, sú skrútené v krabici a do strojov sú privádzané 1 - 2 káble. Na DIN lištu je potrebné nainštalovať modulárne zacvakávacie svorky a napájať ich zo spínačov. Toto riešenie poskytuje ďalší priestor v rozvodnej skrini.

Istič pri vstupe do bytu alebo domu zaisťuje bezpečnosť domácej elektrickej siete. Keď dôjde k prekročeniu stanovenej prahovej hodnoty parametrov, zariadenie včas vypne napájanie. Táto ochrana zabraňuje nehodám, poruchám domácich spotrebičov a zraneniu používateľa.